Kundi [10. 1. 2011] [pdf/elektrische-magnetische-und-elektromagnetische-felder-kundi.pdf] [pdf/laerm-kundi.pdf] = Pathophysiologie der Belastung durch Physikalische Noxen = == EMF in Umwelt und Arbeitswelt == (ausser ionisierende Strahlung) ELF (Netz/Bahn) ~ 30 kHz -> Grenze zu HF griech. elektron = Bernstein, magnetisch von magnesia = Provinz mit Magnetitvorkommen Maxwell: Ether-Theorie (bis Einstein aufrecht) Kraefte auf geladene Teilchen: * Coulomb (Anziehung/Abstossung geladener Teilchen) F=k*q1*q2/r^2 * Lorentz D=q*v*B*sin(theta) el. Feldstaerke: E=F/Q (N/C==V/m) Magnetfeld: Flussdichte (N/(C*m/s)=V*s/m^2=== T) magn. Feldstaerke [H]=eta_0*c^2*B=[As/Vm][m/s]^2=A/m ;eta: Dielektrizitaetskonstante elektrostat. Feld: Kraftwirkung auf Ladungen Ausrichtung von Feldlinien normal zu Leitern kein Eindringen in Koerper (Spannungen an Oberflaeche durch Ladungsverschiebung ausgeglichen) NF-Felder: * el. NF-Felder: Vibrationen (-> Haare) vibrieren in 2*f (Halbwellen) Feldueberhoehung an stark gekruemmten Oberflaechen (dringt in Organismus nicht ein) magnetische Felder kein Eindringen in Koerper (Spannungen an Oberflaeche durch Ladungsverschiebung ausgeglichen) kreisende Stroeme diel. Eigenschaften von Muskelgewebe: * alpha-Dispersion < 10 kHz: nicht ganz Klar - Membranen, Ionen in Umgebung geladener Zellstrukturen ... * beta-Dispersion: 20 kHz - 100 MHz: Polarisation von Membranpotentialen * delta-Dispersion: 100 - 1000 MHz (!): Relaxation gebundenen Wassers * gamma-Dispersion: (25 GHz) (!): Relaxation freien Wassers Wirkungen NF-MF: * < 1 mA/m2: langfristig (Krebs, degenerative Erkrankungen: ALS?, Alzheimer?) * 1 - 10 mA/m2: Ca++ Haushalt, Melatoninhemmung (?), EKG/EMG-Akt. im Nahbereich von Herz/Muskel (-> Kontraktionen) * 10 - 100 mA/m2: Reizwirkung auf Muskel/Nerven, Erregbarkeit ZNS * > 1000 mA/m2: ES, Kammerflimmern moeglich Minimum der Erregbarkeit: C-Fasern ~ 10 Hz, A-Fasern ~ 50 Hz -> groesste Gefahr bei Stromunfaellen Ableitung von Grenzwerten: Schwelle ~ 100 mA/m2, Sicherheitsfaktor 50 -> Basisgrenzwert 2 mA/m2 J=pi*R*f*sigma*B R ~= 0.15 m, f = 50 Hz, sigma ~= 1.2 S/m -> Referenzwert (50 Hz) 100 uT (nur akute Effekte) Hochspannungsleitung: meist bis 10 uT (schlimmstenfalls bis 100 uT), 50 m: 0.1 uT International Agency for Research on Cancer (WHO 2001): NF-Felder moegliches kindliches Leukaemoegen (2B-Ca) el <-> mag. Feld -> Energieerhaltung em Feld: lambda = c/f (50 Hz: 6000 km -> 3000 km Antenne) einfachster Fall: Dipolfeld Energieabsorption: max. 70 - 80 MHz (10 MHz - 10 GHz) - Optimum: Erdung -> Temperaturzunahme SAR-Konzept (spez. Absorptionsrate): W/kg KG Messung: Dummies HF-Felder: thermischer Tod (ab ~ 4 - 5 W/kg KG), darunter evtl langfristige Folgen durch Adaptionseffekte? nicht-thermische Effekte? Schwelle SAR: 4 W/kg KG; * Allgemeinbevoelkerung: Basisgrenzwert 80 mW/kg (50 * Sicherheitsfaktor) * berufl. Exposition: 0.4 W/kg KG (10 * Sicherheitsfaktor) == Laerm == 16 Hz - 20 kHz Nm/s = W/m2 Schallintensitaet Wahrnehmung: logarithmische Skala 20 uPa - 60 Pa Bel =^ Verhaeltnis Schalldruck bei Hoerschwelle =^ 0 dB (20 uPa) Schallintensitaet L = 10 * log(p^2/p0^2) Auslenkamplituden 0.1 nm (1 A) - 10 um Schalleistungspegel unabhaengig von Entfernung Mittelungspegel: meist Leq (energieaequivalenter Dauerschallpegel) Leq=10*log(1/T int[0..T]((p(t)^2/P0^2)*dt) Pegelarithmetik 0 dB + 0 dB = 3 dB (Verdopplung der Schallintensitaet gerade wahrnehmbar) * < 2 dB: nicht wahrnehmbar * 2 - 4 dB gerade wahrnehmbar * 5 - 10 dB: deutlich wahrnehmbar (~ Verdopplung der Lautstaerke) * 11 - 19 dB: grosse Veraenderung * > 20 dB: ueberaus grosse Veraenderung dBA - A-Bewertungskurve auessere vor inn. Haarzellen (Wahrnehmungsverbesserung) prim. (bewusst)/sek. Hoerbahn (Aktivierung d. Organismus: f. ret., Tegmentum, Hypothalamus, limb. S.) Laermeurteilung - Zusatzpegel -> Bewertungspegel (8 h-Tag/40 h-Woche: 85 dB(A) eq. Dauerschallpegel) Ruheschallpegel: Stoerung/Belaestigung ueberwiegend geistige Taetigkeit: 50 dB(A) einfache/ueberwiegend automat. Buerotaetigkeit: 70 dB(A) CAVE Einwirkzeit: Pegel 5 dB Zunahme (90 -> 95 dB) 4 h -> Einwirkzeit 1 h 16 min reduzieren fuer gleichen Dauerschallpegel TTS = temporary threshold shift (Maximum ~ 1 Oktave oberhalb Expositionsfrequenz) Laermerholung nach Ende der Exposition logarithmisch (Verzoegert, wenn waehrend Erholung ebenfalls Laerm einwirkt, auch ohne TTS!) Eignungsuntersuchung bei Laermarbeit: * allg. Anamnese, Arbeitsanamnese, Beschwerden * Befund (otosk./Tonschwellenaudiogramm) * Beurteilung: < 18 a Nichteigung, wenn in zwei benachbarten f > 30 dB, > 18 a: Nichteignung, wenn Grenzkurve in 2 benachb. f Ueberschritten - Taube/Gehoerbehinderte grunds. geeignet Laestigkeit nimmt mit Leq zu